[發(fā)明專利]步進(jìn)式液壓元件防堵控制設(shè)備、系統(tǒng)、方法及機械設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610028215.3
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105570239B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁野;王維;肖承豐;張勁
• 申請（專利權(quán)）人: 中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號: F15B21/08
• 分類號: F15B21/08;F15B13/02;F15B21/00
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 肖冰濱,謝鑫

1.一種步進(jìn)式液壓元件防堵控制設(shè)備，該步進(jìn)式液壓元件包含：

液壓執(zhí)行元件；

流量控制閥，用于控制輸入至所述液壓執(zhí)行元件的液壓油的流量，以驅(qū)動所述液壓執(zhí)行元件轉(zhuǎn)動或產(chǎn)生位移；

電機及電機驅(qū)動器，該電機驅(qū)動器用于根據(jù)脈沖信號驅(qū)動所述電機轉(zhuǎn)動，以控制所述流量控制閥的閥芯位移；以及

反饋機構(gòu)，用于將所述液壓執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)角或位移反饋至所述流量控制閥的閥芯上，以實現(xiàn)對所述閥芯的開度的閉環(huán)控制，

其特征在于，該設(shè)備包括：

接收器，用于接收流量控制閥進(jìn)油口的壓力與出油口的壓力、負(fù)載壓力以及指令脈沖頻率f；以及

控制器，用于根據(jù)所述進(jìn)油口的壓力與出油口的壓力以及負(fù)載壓力，計算防堵脈沖頻率，將所述指令脈沖頻率f與所述防堵脈沖頻率進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率f₀，以防止所述電機堵轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述防堵脈沖頻率包含一防堵余量內(nèi)對應(yīng)的脈沖頻率f_e以及一臨界堵轉(zhuǎn)時對應(yīng)的脈沖頻率f_m，所述控制器執(zhí)行以下操作中的一者或多者：

在f≤f_e的情況下，控制輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率f₀為f；

在f_e＜f≤f_m的情況下,控制輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率f₀為f_e；以及

在f＞f_m的情況下，控制輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率f₀為0。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，f_e＝K_e*f_m，其中K_e與所述液壓執(zhí)行元件的負(fù)載慣性有關(guān)，負(fù)載慣性越大，K_e越大。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的設(shè)備，其特征在于，所述臨界堵轉(zhuǎn)時對應(yīng)的脈沖頻率f_m通過以下操作而被確定：

將所述液壓執(zhí)行元件設(shè)定為空載；以及

逐步增大輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率，直至所述液壓執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)速或位移不再增加，此時輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率即為所述臨界堵轉(zhuǎn)時對應(yīng)的脈沖頻率f_m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制器還根據(jù)輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率f₀計算以下一者或多者并對該一者或多者進(jìn)行異常監(jiān)控：

所述流量控制閥的閥芯開度；

所述流量控制閥的流量；

所述液壓執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)速或位移；以及

所述液壓執(zhí)行元件的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。

6.一種步進(jìn)式液壓元件防堵控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含：

壓力傳感器，用于檢測流量控制閥進(jìn)油口的壓力與出油口的壓力以及負(fù)載壓力；以及

根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項權(quán)利要求所述的控制設(shè)備。

7.一種步進(jìn)式液壓元件防堵控制方法，該步進(jìn)式液壓元件包含：

液壓執(zhí)行元件；

流量控制閥，用于控制輸入至所述液壓執(zhí)行元件的液壓油的流量，以驅(qū)動所述液壓執(zhí)行元件轉(zhuǎn)動或產(chǎn)生位移；

電機及電機驅(qū)動器，該電機驅(qū)動器用于根據(jù)脈沖信號驅(qū)動所述電機轉(zhuǎn)動，以控制所述流量控制閥的閥芯位移；以及

反饋機構(gòu)，用于將所述液壓執(zhí)行元件的轉(zhuǎn)角或位移反饋至所述流量控制閥的閥芯上，以實現(xiàn)對所述閥芯的開度的閉環(huán)控制，

其特征在于，該方法包括：

接收流量控制閥進(jìn)油口的壓力與出油口的壓力、負(fù)載壓力以及指令脈沖頻率f；以及

根據(jù)所述進(jìn)油口的壓力與出油口的壓力以及負(fù)載壓力，計算防堵脈沖頻率，將所述指令脈沖頻率f與所述防堵脈沖頻率進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定輸入至所述電機驅(qū)動器的脈沖信號的頻率f₀，以防止所述電機堵轉(zhuǎn)。